DE1956879A1 - Kopiervorrichtung fuer Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

DF.-ING. EUGEN MAIER

PATENTANWALT IQCCOTQ

WERASTRaSSE 24 TELEFON 242761/2

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1O₀ November 1969

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Societä Costruzione Macchine S.C,M. di Gemiaani

& Aureli S.n.c. Via Emilia, CELLE DJ RIMIHl (Forli) - Italien

Kopiervorrichtung für Werkzeug= maschinen

Die Erfindung betrifft eine Kopiervorrichtung für Werkzeug» maschinen, insbesondere Ausschneidemaschinen, mit einer die Bewegung des zu bearbeitenden Werkstückes steuernden Schab-» lone insbesondere zur Bearbeitung von Holz und ähnlichen

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Werkst offen«,

Relief- und Ausschneidearbeiten werden bei der Serienherstellung üblicherweise auf mit Kopiervorrichtungen ausgerüsteten Maschinen durchgeführt, die entweder bei als Tupiea bekannten Maschinen eine über die Maschinenbank hin«= ™ ausragende Werkzeughalterungswelle oder wie beispielsweise im Falle von Fräsen einen über der Maschinenbank gelagerten Kopf aufweisen«

Kopiervorrichtungen, wie sie ζ·Ζΐ₉ bei Maschinen insbe« sondere für die Holzbearbeitung Verwendung finden, können im wesentlichen auf eine einzige Type zurückgeführt werden, bei der die Bewegung einer Schablone mittels Ritzel und Kette hervorgerufen wird» Hierbei handelt es sich um |f eine verhältnismäßig einfache Torrichtung, bei der ein vorzugsweise aus Sperrholz bestehender Teil einen äußeren Rand, bzw_e im Falle einer herzustellenden Aussparung ei» nen inneren Rand entsprechend der Umrißlinie aufweist, die das bearbeitete Werkstück aufweisen sollo Die eine solche Umrißlinie aufweisende Schablone liegt gegen eine unter der Einwirkung von Druckkräften stehende Rolle an, -5 Lc-: Kiittels eines Ritzels und einer mit diesem kämmenden t'jitf angetrieben wird«,

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Derartige Kopiervorrichtungen weisen verschiedene Nachteile auf, deren wesentlichster der ist, daß es weder bei Vorrichtungen mit Abtastung des äußeren Schablonenrandes noch bei Vorrichtungen mit Abtastung des inneren Schablonenrandes möglich ist, Ausschnitte durchzuführen, die gemäß ei« ner Linie verlaufen» die scharfe Knicke mit einem Winkel von weniger als 135° aufweist, bei der also die Bahn des Fräsers eine Ablenkung erfährt, die größer als 45° ist. Dies hat seinen Grund darin, daß die Kette, die im Eingriff mit dem auf der Achse der Abtastrolle angeordneten Ritzel im Eingriff steht, denselben scharfen Knick ausführen müßte, was bei einem mit einer Gliederkette in Eingriff stehenden Ritzel mit Üblichem Durchmesser nicht möglich 1st ο Bei Umrißlinien einer Schablone, die Winkel von weniger als 45° aufweisen, bereitet dieses Problem erfahrungsgemäß keine Schwierigkeiten. Ablenkungswinkel, die größer als 49° sind, müssen bei den bekannten Kopiervorrichtung gen abgerundet werden, entsprechend dem Krümmungsradius des mit der Kette im Eingriff stehenden Zahnrades· Beide vorgenannten Ausführungen haben den Vachteil, daß die Bewegung der Schablone bzw« des Werkstückes nicht gleichmäßig erfolgt.

Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

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piervorrichtung für Maechinen für die Bearbeitung von Holz und ähnlichen Werkstoffen so zu gestalten, daß die vorgenannten Nachteile vermieden werden und insbesondere keine wesentlichen Einschränkungen bezüglich des Verlaufes der Umrißlinie des durchzuführenden Ausschnittes in Kauf genommen werden müssen.

Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, eine Kopiervorrichtung so zu gestalten, daß sie an jede beliebige Werkzeugmaschine angepasst werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Kopiervorrichtung so eu gestalten, daß die Fortbewegung des Werkstückes während der Bearbeitung gleichförmig und konstant ist, einerlei, welche Gestalt die Umrißlinie des durchzuführenden Ausschnittes aufweist·

Wesentlich für die Gestaltung der erfindungsgenäßen Kopiervorrichtung ist des weiteren, daß äußeret einfache Schab·» Ionen Verwendung finden können, die schnell und wirtschaftlich hergestellt werden können, was bei den bekannten Kopiervorrlchtungen mit einem Antrieb unter Verwendung eines Ritzels und einer Kette nicht möglich ist« Auch bereitet die Anordnung der Ritzel und der mit ihnen im Eingriff stehenden Kette bei den bekannten Vorrichtungen Sehwierig-

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Ein weiterer wesentlicher Zweck der erfindungagemäßen Kopiervorrichtung ist, daß der Verlauf der Umrißlinie der Schablone nicht zwangsläufig an irgend ein Premdelement gebunden 1st, wie es beispielsweise bei Schablonen für Ko= piervorrichtungen mit Kettenmitnahme der Pail ist, bei denen der Verlauf der Schablonenumrißlinie an die Teilung der Kette gebunden ist.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Kopiervorrichtung zwei oberhalb des Maschinentisches an» geordnete, eine mit dem zu bearbeitenden Werkstück verbundene Schablone von Im wesentlichen konstanter Stärke zwischen sich aufnehmende, gegenläufig angetriebene Rollen mit senkrecht zum Maschinentisoh angeordneten, unter der Wirkung der Rückstellkraft elastischer Organe stehenden abständeveränderlichen Achsen aufweist, wobei der Antrieb wenigstens einer der beiden Hollen über Organe erfolgt, die eine gegenüber der Umfangegeschwindigkeit der anderen Rolle veränderliche Umfangsgeschwindigkeit ermöglichen«

Vorteilhafterweise ist die Kopiervorrichtung so ausgebildet, daß eine der beiden Rollen koaxial zum Spannfutter ö -. "* Με,schine angeordnet 1st und daß die andere, einen et-

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was größeren Durchmesser aufweisende Rolle über eine Reibungskupplung angetrieben wird, wobei der Antrieb der Rol len über eine endlose Kette erfolgt, die mit ihrer Innen= seite im Eingriff mit dem auf der Welle der einen Rolle
featigten Ritzel und. mit ihrer Außenseite im Eingriff mit dem auf der Welle der anderen Rolle befestigten Ritzel
steht.

In der Zeichnung ist in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kopiervorrichtung dargestellt» Es zeigen:

« 1 die Torderansicht eines Ausschnittes einer mit der erfindungsgemäßen Kopiervorrichtung ausgerüsteten Fräsmaschine in perspektivischer Darstellung;

Fig· 2 einen senkrechten Schnitt durch die Kopiervorrichtung in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 das Zusammenwirken der einzelnen Teile der Kopier vorrichtung in perspektivischer Darstellung;

lig., 4 einen senkrechten Schnitt durch die Achse der beweglichen Rolle.

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Die Maschine 1 weist-einen Arbeitskopf 2 mit Spannfutter 3 und Werkzeug 4 auf« In dem unterhalb der Tischplatte 5 der Maschine gelegenen Raum 6 ist das Antriebsaggregat 7 der Vorrichtung angeordnet» Dieses-besteht im wesentlichen aus einem Elektromotor 8» der an einem nicht dargestellten Teil befestigt ist, dessen Lage durch Betätigung von im einzelnen nicht dargestellten Organen, die dem in Fig. 1 dargestellten Handrad 9 zugeordnet sind, verändert werden kann_e Auf der Welle des Elektromotors 8 ist eine Riemenscheibe 10 mit veränderlichem Durchmesser befestigt, von der mittels eines Treibrimenes 11 eine nicht dargestellte Gegenriemenscheibe angetrieben wird, die auf einer in Figur 3 dargestellten Welle 12 angeordnet ist, die unterhalb der Tischplatte 5 gelagert ist»

Auf der Welle 12 ist eine Schnecke 13 befestigt, die mit einem Zahnrad -14 kämmt, das auf einer senkrechten Welle 15 aufgekeilt ist, die unterhalb des Tisches 5 gelagert ist„ Die vorgenannten Teile stellen einen Antrieb mit in Ab-» hängigkeit vom Durchmesser der Rfenenscheibe 10 kontinuierlich veränderlicher Geschwindigkeit dar»

A-if der Welle 15 ist ein Ritzel 16 aufgekeilt, das im Ein-

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griff mit einer (Gliederkette 17 steht, die ein Ritesel i8 umschlingt, das auf einer ebenfalls unterhalb der Tischplatte 5 gelagerten Welle 19 aufgekeilt ist_o Die durch eine Bohrung 20 in der Tischplatte 5 hindurchrreichende Welle trägt eine Rolle 21, die an ihrem Umfang eine Reibschicht aus elastischem Werkstoff aufweist, die durch eine Muffe aus Grummi oder einem ähnlich harten Elastomer gebildet wird. Die Welle 19 und die Achse der RoIe 21 fluchten mit der Achse des Spannfutters 3. Unterhalb der Tischplatte 5 ist ein Lager vorgesehen_f in welches ein Arm 23 eingreift, der um einen parallel zur Welle 19 angeordneten Zapfen schwenkbar ist und an seinem freien Ende eine zylindrische Aussparung 24 mit einer zur Achse der Welle 19 parallen Achse aufweist„ In dieser zylindrischen Aussparung sind Lager 23 und 26 angeordnet, in denen eine verhältnismäßig lange Welle 27 gelagert ist, deren oberes Ende durch eine Aussparung 28 in der Tischplatte 5 hindurchragt„ Dna obere Ende dieser Welle 27 trägt eine Rolle 29 ■, an deren Umfang eine Muffe 30 aus Gummi oder ähnlichem Werkstoff angeordnet ist, der jedoch etwas weicher ist als derjenige» · der am Umfang der Rolle 21 angeordnet ist und auch eine größere Stärke als diejenige der Muffe 22 aufweist, so daß die Rolle 29 als Ganzes einen Außendurchmesser aufweist, der größer iet als derjenige der Rolle 21„

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Am unteren Ende der Welle 27 ist unterhalb des lagers 26 eine Unterlagscheibe 50a angeordnet, deren Außendurchmesser dem Durchmesser des inneren Lagerringes des Lagers 26 gleich ist, sowie eine Scheibe 31 mit größerem Durchmesser, die einer weiteren Scheibe 32 aus einem Werkstoff mit merklichem Reibungskoeffizienten als Auflage dient« Gegen die Unterseite der Scheibe 32 liegt die obere Stirnfläche eines Ritzels 33 an, dessen andere Stirnfläche gegen eine der Scheibe 32 entsprechende Scheibe 34 anliegt, die ihrerseits auf einer Metallscheibe 35 aufliegt, die von einer Tellerfeder 36 nach oben gedruckt wird· Diese Feder stützt sich auf einem Ring 37 ab, der mittels eines Stiftes 38 am unteren Ende der Welle 27 befestigt ist·

Das Ritzel 33 kämmt von außen mit einem Trum der Kette 17, so daß es sich in entgegengesetzter Richtung zum Ritzel 18 dreht und somit der Rolle 19 eine Drehbewegung erteilt, die zusammen mit der Rolle 21 eine Feinbewegung der Schablone bewirkt.

Der die Rolle 29 tragende Arm 25 steht unter Einwirkung einer Feder 39» deren Rückstellkraft die Rolle 29 gegen die Rolle 21 bewegt·

Zwischen die leiden Rollen 21 und 29 wird die Schablone 40

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eingesetzt, deren seitliche Begrenzungsfläche mit der Um·=· rißlinie der durchzuführenden Ausschneidearbeit übereinstimmt und deren Stärke im wesentlichen konstant ist« Die Schablone trägt eine an ihr befestigte Platte 41, auf der das Werkstück 42 befestigt ist.

Da die Rolle 29 einen größeren Durchmesser als die Rolle aufweist, erfolgt die Anpassung ihrer Geschwindigkeit an d.ie Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 21 und an den Umriß der Schablone 40 vermittels der Reibungskupplung zwischen ihrer Welle 27 und dem Ritzel 33, das von der Kette 17 , gegen deren Außenseite anliegend, angetrieben wird.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung beschrieben«

Liegt der Umriß der durchzuführenden Ausschneidearbeit vor, so wird dieser auf eine Platte aus Schichtholz übertragen, wobei man den Umriß an jeder Stelle um den Radius der Rolle 21 vergrößert, da die Achse des Werkzeuges mit der Achse der Rolle fluchtet, Parallel zu dieser UmriSlinie wird eine Linie derart gezogen, daß an jeder Stelle zwischen den beiden Linien ein Abstand erhalten wird, der zwischen dem Minimum und dem Maximum des Abstandes liegt, der «wischen den Laufflächen der Hollen 21 und 29 auftreten kann. Sodann

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schneidet man die so umrissene Schablone aus und befestigt sie von unten an einer Platte, auf der das zu bearbeitende Werkstück befestigt wird« Die Platte wird so auf die Tischplatte 5 aufgelegt, daß die Schablone zwischen den die Tischplattenoberfläche überragenden Rolle 21 und 29 eingeklemmt wird. Hierauf wird der Präser in Tätigkeit gesetzt, seine Arbeitstiefe eingestellt und der Elektromotor 8 eingeschaltet» Die Drehgeschwindigkeit der Rollen 21 und 29 wird durch Betätigung des Handrades 9 so geregelt, daß die gewünchte Portbewegungsgeschwindigkeit des mit der Schablone verbundenen Werkstückes erzielt wird«

Wird die Kopiervorrichtung auf einer als "tupie" bezeichneten Werkzeugmaschine montiert, so wird die Welle 19 hohl ausgebildet und durch sie das Spannfutter geführt.

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Claims (1)

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Ansprüche

/ ^Kopiervorrichtung für Werkzeugmaschinen, d a - durch gekennzeichnet, daß sie zwei oberhalb des Maschinentisches angeordnete, eine mit dem zu bearbeitenden Werkstück (42) verbundene Schablone (40) von im wesentlichen konstanter Stärke zwischen aich aufnehmende, gegenläufig angetriebene

Rollen (21, 29) mit senkrecht sum Maechinentisch ange-

en ordnet, unter der Wirkung der Rückstellkraft elasti-= scher Organe (39) stehenden abstandsveränderlichen Achsen aufweist, wobei der Antrieb wenigstens einer (£} der beiden Rollen über Organe (31-37) erfolgt, die eine gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der anderen Rolle (21) veränderliche Umfangsgeschwindigkeit ermöglichenβ

ο Kopiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rolle (21)

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koaxial zum Spannfutter (3) der Haschine (1) angeordnet ist, und daß die andere, einen etwas größeren Durchmesser aufweisende Bolle (29) über eine Reibungskupplung (31 - 37) angetrieben wird, wobei der Antrieb der Rollen (21, 29) über eine endlose Kette (17) erfolgt, die mit ihrer Innenseite im Eingriff mit einem auf der Welle (19) der einen Rolle (21) aufgekeilten Ritzel (18) und mit ihrer Außenseite im Eingriff mit einem auf der Welle (27) der anderen Rolle (29) aufgekeilten Ritzel (33) steht.

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